JPH0374191A - センサレスasr制御回路の拾い上げ方法 - Google Patents
センサレスasr制御回路の拾い上げ方法Info
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- JPH0374191A JPH0374191A JP1210939A JP21093989A JPH0374191A JP H0374191 A JPH0374191 A JP H0374191A JP 1210939 A JP1210939 A JP 1210939A JP 21093989 A JP21093989 A JP 21093989A JP H0374191 A JPH0374191 A JP H0374191A
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- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明は、誘導電動機のセンサレスASR制御回路の拾
い上げ方式に関し、特に、電源の瞬停時に好適な拾い上
げ方式に関する。
い上げ方式に関し、特に、電源の瞬停時に好適な拾い上
げ方式に関する。
B6発明の概要
本発明は、誘導電動機のセンサレスASR制御回路の拾
い上げ方式において、 トルク電流指令値を零とし、磁束電流指令値を過電流以
下に抑え、周波数を初期値として最高値とした後、速度
推定を行い、界磁磁束成分条件を確立したのちトルク分
を加えることにより、磁束電流成分の確立した速度推定
を行い、スムーズな移行で安定した加速を実現する技術
を提供するものである。
い上げ方式において、 トルク電流指令値を零とし、磁束電流指令値を過電流以
下に抑え、周波数を初期値として最高値とした後、速度
推定を行い、界磁磁束成分条件を確立したのちトルク分
を加えることにより、磁束電流成分の確立した速度推定
を行い、スムーズな移行で安定した加速を実現する技術
を提供するものである。
C1従来の技術
制御の3要素は対応性と精密性と安定性であるが、中で
も安定性の追究は電子技術の発展で早いフィードバック
と早い演算の制御を可能にした。
も安定性の追究は電子技術の発展で早いフィードバック
と早い演算の制御を可能にした。
二次磁束及びそれに直交する二次電流を非干渉に制御す
る誘導電動機のセンサレスASRは、前記対応性につい
ては直流機に優る性能を備えているが、精密性と安定性
とはトルク特性で一歩劣る。
る誘導電動機のセンサレスASRは、前記対応性につい
ては直流機に優る性能を備えているが、精密性と安定性
とはトルク特性で一歩劣る。
すべりの演算に使用する二次抵抗は周囲の温度や回転子
の発熱などの温度変化により値が変動するが、これによ
って発生トルクが変化してしまい、制御の安定性を損な
う大きな原因になっていて、これに対して各種の工夫が
行われている。
の発熱などの温度変化により値が変動するが、これによ
って発生トルクが変化してしまい、制御の安定性を損な
う大きな原因になっていて、これに対して各種の工夫が
行われている。
2次回路を2次磁束λ、で表した誘導電動機の方程式は
下式が公知である。
下式が公知である。
ここでα−β軸は回転子に固定した回転座標である。
なお、上式において
vI&+ V Iにαβ軸一次電圧、
i□、I+1+αβ軸一次電流、
λ、□λ□;αβ軸二次磁束、
R1,一次抵抗、
R2:二次抵抗、
Ll;一次インダクタンス、
L2.二次インダクタンス、
M:励磁インダクタンス、
ωs:[源角速度、
ω「:モータ角速度、
P:微分演算子、
としたもので、
Lσ÷(LIL2−M”)/L2
である。
ベクトル制御は二次回路のうちβ軸成分の磁束を零とす
ることで出力トルクをトルク電流iIdと線形化する方
法であって、 IB ・ (R2・ M/L2)=(ω g −ω
r)λ□が成立すればλ、、=0になるので、スリップ
速度ωg(2ip= (ωS−ω「)が判っていれば、
1ns−L2/(R2・M)(ωs−ωr、)λ。
ることで出力トルクをトルク電流iIdと線形化する方
法であって、 IB ・ (R2・ M/L2)=(ω g −ω
r)λ□が成立すればλ、、=0になるので、スリップ
速度ωg(2ip= (ωS−ω「)が判っていれば、
1ns−L2/(R2・M)(ωs−ωr、)λ。
となるような電流1.、を流せば、
λ。−〇が成立する。
また、前記の行列中の第4行目の式のうち、λ□=0で
あるので、 f (a=λt、/vi + p (L t/n !M
−λtj従ってf Ha=λ−、、’ /Mになるよう
にiIdをλ、、” /Mで制御すればλ□たλ、、
=consLになる。発生ずる出力トルクTは T・(3/4・POI、E−M/L 2・λt、) x
t taとなり、括弧内は定数化されるので、トルク
電流と発生トルクは線形化される。
あるので、 f (a=λt、/vi + p (L t/n !M
−λtj従ってf Ha=λ−、、’ /Mになるよう
にiIdをλ、、” /Mで制御すればλ□たλ、、
=consLになる。発生ずる出力トルクTは T・(3/4・POI、E−M/L 2・λt、) x
t taとなり、括弧内は定数化されるので、トルク
電流と発生トルクは線形化される。
次に、制御電圧淵によるベクトル制御を行うため、一次
電流i、□ i+aを流ずのに必要な電圧V目・ vi
aを求めると、 v、、−R1/M・λta −La−ωsmi、。
電流i、□ i+aを流ずのに必要な電圧V目・ vi
aを求めると、 v、、−R1/M・λta −La−ωsmi、。
=rlli+a−Lcr・ωs−i、。
vl、=Ll・ωs−1□+(RI−Lσ・P)・i、
。
。
で、これを実現する回路構成は第2図に示すようになり
、そのベクトル座標は第3図に示すようになって、磁束
及びトルク指令に相当する一次電流11□ i、の非干
渉制御が成立し、トルクをi+。
、そのベクトル座標は第3図に示すようになって、磁束
及びトルク指令に相当する一次電流11□ i、の非干
渉制御が成立し、トルクをi+。
に比例して制御できる。
D0発明が解決しようとする課題
ところで、センサレスASRでは、言うまでもなく速度
を直接検出せず、速度推定の基本を電流値に依存してい
るので、瞬停時には、マイコン内部のデータが消去され
てしまうので、モータは回転を若干低下させるだけであ
るにも拘わらず、あたかも停止してしまったように制御
をされることが多い。その結果、ASR(自動速度制御
)は−旦解除されるため、モータが停止するまで両起動
を待つか、従来片われている拾い上げ方式を用いてv/
Fモードにて指令速度近くまで拾い上げた後、センサレ
スA S I?制御を行わなければならないなど手間取
ることが多い。
を直接検出せず、速度推定の基本を電流値に依存してい
るので、瞬停時には、マイコン内部のデータが消去され
てしまうので、モータは回転を若干低下させるだけであ
るにも拘わらず、あたかも停止してしまったように制御
をされることが多い。その結果、ASR(自動速度制御
)は−旦解除されるため、モータが停止するまで両起動
を待つか、従来片われている拾い上げ方式を用いてv/
Fモードにて指令速度近くまで拾い上げた後、センサレ
スA S I?制御を行わなければならないなど手間取
ることが多い。
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、
磁束電流成分の確かな速度推定を行い、スムーズな移行
で安定した加速を実現するセンサレスASR制御回路の
拾い上げ方式を提供することを目的としている。
磁束電流成分の確かな速度推定を行い、スムーズな移行
で安定した加速を実現するセンサレスASR制御回路の
拾い上げ方式を提供することを目的としている。
88課題を解決するための手段
本発明における上記R題を解決するための手段は、一次
電流の指令値及び検出値の誤差積分により誘導電動機の
回転速度を推定して制御するセンサレスASR制御回路
の拾い上げ方式において、トルク電流指令値を零とし、
磁束電流指令値を過電流以下に抑え、周波数を初期値と
して最高値とした後、速度推定を行い、界磁磁束成分条
件を確立したのちトルク分を加えるセンサレスASR制
御回路の拾い上げ方式によるものとする。
電流の指令値及び検出値の誤差積分により誘導電動機の
回転速度を推定して制御するセンサレスASR制御回路
の拾い上げ方式において、トルク電流指令値を零とし、
磁束電流指令値を過電流以下に抑え、周波数を初期値と
して最高値とした後、速度推定を行い、界磁磁束成分条
件を確立したのちトルク分を加えるセンサレスASR制
御回路の拾い上げ方式によるものとする。
10作用
本発明は、モータの界磁磁束成分の条件を確立したのち
トルク分を加えることにより、磁束電流成分の確かな速
度推定を行い、センサレスASRへのスムーズな移行で
安定した加速を実現しようとするものである。
トルク分を加えることにより、磁束電流成分の確かな速
度推定を行い、センサレスASRへのスムーズな移行で
安定した加速を実現しようとするものである。
トルク電流指令値を零値とし、磁束電流指令値を過電流
以下に抑え、速度推定の成分値を周波数最高値に設定し
ておいてインバータのゲート出力を開始すると、実回転
数よりも電源周波数が高い場合には誘導電動機にトルク
分電流が加速方向に流れ、逆の場合には減速方向に流れ
る。この電流検出により積分アンプの出力が変化し、1
.、=0となるように速度ωrを推定する。ソフトウェ
アで速度ωrが安定したことを判定すると、磁束電流を
正規の値に戻して同期運転とし、ASR速度ループを開
始し、ASRにより指令速度まで加速して拾い上げを終
了する。
以下に抑え、速度推定の成分値を周波数最高値に設定し
ておいてインバータのゲート出力を開始すると、実回転
数よりも電源周波数が高い場合には誘導電動機にトルク
分電流が加速方向に流れ、逆の場合には減速方向に流れ
る。この電流検出により積分アンプの出力が変化し、1
.、=0となるように速度ωrを推定する。ソフトウェ
アで速度ωrが安定したことを判定すると、磁束電流を
正規の値に戻して同期運転とし、ASR速度ループを開
始し、ASRにより指令速度まで加速して拾い上げを終
了する。
G、実施例
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。
る。
第1図は、本発明の実施に好適な誘導電動機の一般的に
センサレスASR制御回路の一例を示す構成図である。
センサレスASR制御回路の一例を示す構成図である。
同図において、1は誘導電動機、2は誘導電動機lを制
御するPWMインバータ、3はホール検出器(HCT)
等により検出されたモータ電流1u、Ivの3相を2相
に変換する回転座標変換手段、4は電流指令値i1.′
と検出型へ 流値i Ie”との誤差を積分するPIアンプを備えた
速度推定演算手段、5は前記演算手段4により差を積分
するPIアンプを備えたASR演算手段、6はリミッタ
、7は該リミッタ6を介して出力された電流指令値f
+6”と磁束分電流値+ +a”とによりスリップ速度
ω5lip= (R2・1 、 、 * ) /(L2
・l re” )を算出するスリップ角演算手段、8は
前記電流指令値11.′と電源電流値i、Iにより一次
電圧を算出する電圧ベクトル演算手段、9は該演算手段
8からのvl#及びvl−により一次電圧の位相φv=
tan−’(v+、/v+*)及び絶対値I V 1
l =vIm・1/cos(φV)を算出する位相ベク
トル演算手段、10はそれらのデータに基づいて前記P
WMインバータ2へ3相値を指令する3相分配器である
。
御するPWMインバータ、3はホール検出器(HCT)
等により検出されたモータ電流1u、Ivの3相を2相
に変換する回転座標変換手段、4は電流指令値i1.′
と検出型へ 流値i Ie”との誤差を積分するPIアンプを備えた
速度推定演算手段、5は前記演算手段4により差を積分
するPIアンプを備えたASR演算手段、6はリミッタ
、7は該リミッタ6を介して出力された電流指令値f
+6”と磁束分電流値+ +a”とによりスリップ速度
ω5lip= (R2・1 、 、 * ) /(L2
・l re” )を算出するスリップ角演算手段、8は
前記電流指令値11.′と電源電流値i、Iにより一次
電圧を算出する電圧ベクトル演算手段、9は該演算手段
8からのvl#及びvl−により一次電圧の位相φv=
tan−’(v+、/v+*)及び絶対値I V 1
l =vIm・1/cos(φV)を算出する位相ベク
トル演算手段、10はそれらのデータに基づいて前記P
WMインバータ2へ3相値を指令する3相分配器である
。
上記制御装置の速度推定は、モータのトルク分電流がト
ルク指令によるトルク分電流と一致するように回転速度
値ωrをPI制御により調整・収束させ、その出力を推
定値としている。回転座標変換手段3は、HOT等によ
り検出されたIu。
ルク指令によるトルク分電流と一致するように回転速度
値ωrをPI制御により調整・収束させ、その出力を推
定値としている。回転座標変換手段3は、HOT等によ
り検出されたIu。
Iv、Iwの3相のモータ電流を2相に変換し、へ
電流ireを検出する。このフィードバックされてきた
検出電流ieaとフィードバックされてきたトルク電流
指令i2.′との誤差を、速度推定演算手する。
検出電流ieaとフィードバックされてきたトルク電流
指令i2.′との誤差を、速度推定演算手する。
そこで、第4図によって動作を説明すると、前記第1図
に示したセンサレスASR制御j@路における拾い上げ
動作としては、トルク電流指令■9.′が零になるよう
にASR演算手段5へ拾い上げ指令し、スリップ角速度
演算手段7及び電圧ベクトル演算手段8へ人力する磁束
電流指令(、、IIを第4図■のようにピークが生じる
が過電流にならない程度とし、速度推定演算手段4のP
■演算値ωr = f m a xに設定しておいて、
PWMインバータのゲート出力を開始するものとする。
に示したセンサレスASR制御j@路における拾い上げ
動作としては、トルク電流指令■9.′が零になるよう
にASR演算手段5へ拾い上げ指令し、スリップ角速度
演算手段7及び電圧ベクトル演算手段8へ人力する磁束
電流指令(、、IIを第4図■のようにピークが生じる
が過電流にならない程度とし、速度推定演算手段4のP
■演算値ωr = f m a xに設定しておいて、
PWMインバータのゲート出力を開始するものとする。
仮に実回転数より電源周波数が高い場合には、誘導電動
機lにトルク分電流が加速方向に流れ、逆の場合には減
速方向に流れる。この電流検出で速度推定演算手段4の
PIアンプ出力が変化し、速度推定演算1段4.よf、
J=0とな、よう、ユコ)八 を推定する(第4図■)。ωrが安定したことをソフト
ウェアで判定すると磁束電流指令を正規の値に戻し、2
次磁束が確立するまでi、、+=Oを続ける。拾い上げ
開始時から、2次磁束が確立するまでは、+ 、、@
=Oとしているのでω512ip= 0八 であり推定速度ωrがそのまま出力周波数となる。
機lにトルク分電流が加速方向に流れ、逆の場合には減
速方向に流れる。この電流検出で速度推定演算手段4の
PIアンプ出力が変化し、速度推定演算1段4.よf、
J=0とな、よう、ユコ)八 を推定する(第4図■)。ωrが安定したことをソフト
ウェアで判定すると磁束電流指令を正規の値に戻し、2
次磁束が確立するまでi、、+=Oを続ける。拾い上げ
開始時から、2次磁束が確立するまでは、+ 、、@
=Oとしているのでω512ip= 0八 であり推定速度ωrがそのまま出力周波数となる。
尚、この(直ωS″を積分することに上り磁束位置指令
角θが得られ、位相ベクトル演算手段9からのφVと加
算したθVを3相分配置10へ入力する。第4図■のよ
うにIIn=0という同期運転条へ 件と、l +a= I +m”という2次磁束確立条件
が共に成立したら同期検出終了とみなし、次にASrt
Sr側御を開始し、トルク電流指令11.′を制御する
ことにより、指令速度まで加速して第4図のjこ示すよ
うに拾い上げを終了する。
角θが得られ、位相ベクトル演算手段9からのφVと加
算したθVを3相分配置10へ入力する。第4図■のよ
うにIIn=0という同期運転条へ 件と、l +a= I +m”という2次磁束確立条件
が共に成立したら同期検出終了とみなし、次にASrt
Sr側御を開始し、トルク電流指令11.′を制御する
ことにより、指令速度まで加速して第4図のjこ示すよ
うに拾い上げを終了する。
尚、各PIアンプのゲインはオーバーシュートしムいよ
うに低めに設定してジ3く必要があるが、これはソフト
ウェアで演算する場合は簡単に実現できる。
うに低めに設定してジ3く必要があるが、これはソフト
ウェアで演算する場合は簡単に実現できる。
このように、本発明の実施例では、下記の効果が明らか
である。
である。
(1)上記の第4図の■〜■までの手順について、モー
タの2次時定数n t/ 1− tが判っていれば、同
期検出と、磁束の確立を同時に行わせることができる。
タの2次時定数n t/ 1− tが判っていれば、同
期検出と、磁束の確立を同時に行わせることができる。
これは第5図に示すように、111の指令値を零にする
のは同じであるが、11′の値を零から2次時定数の時
刻に11′の通常の指令値までゆっくりと増加させるこ
とにより実現できる。こうすることにより、開始時の電
流リップルを低減でき同期検出と、磁束確立が同時に行
えるので、高速な拾い上げが実現できる。
のは同じであるが、11′の値を零から2次時定数の時
刻に11′の通常の指令値までゆっくりと増加させるこ
とにより実現できる。こうすることにより、開始時の電
流リップルを低減でき同期検出と、磁束確立が同時に行
えるので、高速な拾い上げが実現できる。
(2)無負荷同期運転の設定により界磁磁束成分の条件
を確立したのちトルク分を加算するため、速度推定後の
加速時に動作が安定する。
を確立したのちトルク分を加算するため、速度推定後の
加速時に動作が安定する。
H1発明の効果
以上、述べたとおり、本発明によれば、センサレスAS
Rの制御回路を簡単に応用し、磁束電流成分を確立した
速度推定を行い、スムーズな移行で安定した加速を実現
するセンサレスASR制御回路の拾い上げ方式を提供す
ることができる。
Rの制御回路を簡単に応用し、磁束電流成分を確立した
速度推定を行い、スムーズな移行で安定した加速を実現
するセンサレスASR制御回路の拾い上げ方式を提供す
ることができる。
第1図はセンサレスASRの構成図、第2図はベクトル
演算の説明図、第3図はベクトル座標の説明図、第4図
、第5図は本発明の実施例の動作説明図である。 I・・・誘導型動機、2・・・PWMインバータ、3・
・・回転座標変換手段、4・・・速度推定演算手段、5
・・・ASR演算手段、6・・・リミッタ、7・・・ス
リップ角周波数演算手段、8・・・爪座ベクトル演算手
段、9・・・位相ベクトル演算手段、IO・・・3相分
配鼎。 以 上 第2図 外2名
演算の説明図、第3図はベクトル座標の説明図、第4図
、第5図は本発明の実施例の動作説明図である。 I・・・誘導型動機、2・・・PWMインバータ、3・
・・回転座標変換手段、4・・・速度推定演算手段、5
・・・ASR演算手段、6・・・リミッタ、7・・・ス
リップ角周波数演算手段、8・・・爪座ベクトル演算手
段、9・・・位相ベクトル演算手段、IO・・・3相分
配鼎。 以 上 第2図 外2名
Claims (1)
- (1)一次電流の指令値及び検出値の誤差積分により誘
導電動機の回転速度を推定して制御するセンサレスAS
R制御回路の拾い上げ方式において、トルク電流指令値
を零とし、磁束電流指令値を過電流以下に抑え、周波数
を初期値として最高値とした後、速度推定を行い、界磁
磁束成分条件を確立したのちトルク分を加えることを特
徴とするセンサレスASR制御回路の拾い上げ方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1210939A JP2808709B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | センサレスasr制御回路の拾い上げ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1210939A JP2808709B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | センサレスasr制御回路の拾い上げ方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0374191A true JPH0374191A (ja) | 1991-03-28 |
JP2808709B2 JP2808709B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=16597592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1210939A Expired - Lifetime JP2808709B2 (ja) | 1989-08-16 | 1989-08-16 | センサレスasr制御回路の拾い上げ方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2808709B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007274900A (ja) * | 2007-07-26 | 2007-10-18 | Yaskawa Electric Corp | 交流電動機の制御方法および制御装置 |
JP2009019437A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Takahisa Oritani | 防草に優れた舗装方法及び防草構造 |
KR20170103291A (ko) * | 2016-03-03 | 2017-09-13 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010011571A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 同期電動機制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6244090A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の始動方法 |
-
1989
- 1989-08-16 JP JP1210939A patent/JP2808709B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6244090A (ja) * | 1985-08-21 | 1987-02-26 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導電動機の始動方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009019437A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Takahisa Oritani | 防草に優れた舗装方法及び防草構造 |
JP2007274900A (ja) * | 2007-07-26 | 2007-10-18 | Yaskawa Electric Corp | 交流電動機の制御方法および制御装置 |
JP4539689B2 (ja) * | 2007-07-26 | 2010-09-08 | 株式会社安川電機 | 交流電動機の制御方法および制御装置 |
KR20170103291A (ko) * | 2016-03-03 | 2017-09-13 | 엘지전자 주식회사 | 모터 구동장치, 및 이를 구비하는 세탁물 처리기기 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2808709B2 (ja) | 1998-10-08 |
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